Ultimo aggiornamento del 29 febbraio 2020
Tempo di lettura approssimativo: 13 minuti14 ottobre 2014
Perché usare un’intonazione più bassa dello standard A4=440HZ?
Ci sarebbero varie ragioni soggettive che potrei dare, come che suona e si sente meglio per me, ma potrebbe essere solo una questione di gusto … Potrei anche citare vari autori che hanno condiviso punti di vista filosofici e/o “spirituali”, ma si potrebbe mettere da parte come una forma di credenza, superstizione o religione … o anche “pseudoscienza” … giusto?
Quindi, condividerò alcune informazioni generali sul suono, le vibrazioni e la risonanza in questo articolo del blog e cercherò di spiegare quali possono essere i risultati possibili quando si cambia l’intonazione, sia sul suono dello strumento che sull’ambiente circostante (acustica della stanza).
In questo articolo i seguenti argomenti:
- SUONO, VIBRAZIONE, RISONANZA E UDITO – INFORMAZIONE
- VIBRAZIONE E RISONANZA DEGLI STRUMENTI A CORDA ACUSTICI ED ELETTRICI – INFORMAZIONE
- VIBRAZIONE DELLE CORDE VOCALI – INFORMAZIONE
- VIBRAZIONE E RISONANZA DEGLI STRUMENTI A FIATO – INFORMAZIONE
- STRUMENTI ELETTRONICI E CAMBIO DI TONALITÀ – INFORMAZIONE
- ALLORA, PERCHÉ ABBASSARE LA TONALITÀ DEL CONCERTO? – CONCLUSIONE
SUONO, VIBRAZIONE, RISONANZA E UDITO
L’orecchio umano può sentire nominalmente suoni nella gamma da 20Hz a 20.000Hz (20kHz). Il limite superiore tende a diminuire con l’età; la maggior parte degli adulti non è in grado di sentire oltre i 17 kHz. La frequenza più bassa che è stata identificata come un tono musicale è 12Hz (in condizioni di laboratorio ideali). I toni tra 4 e 16 Hz possono essere percepiti attraverso il “senso del tatto” del corpo.
Le frequenze più alte tendono ad essere più direzionali delle frequenze più basse. Le basse frequenze, a causa della maggiore distanza tra i picchi e le depressioni dell’onda, tendono a “piegarsi intorno” agli oggetti che si trovano nel loro percorso (a volte mantengono la loro forma). Le alte frequenze hanno distanze minori tra i picchi e le depressioni dell’onda, sono molto ravvicinate e hanno la tendenza a “rimbalzare” o ad essere “riflesse” dagli oggetti sul loro cammino.
La risoluzione in frequenza dell’orecchio è di 0,9Hz nell’ottava di C4=256Hz e C5=512Hz. In altre parole, i cambiamenti di tono più grandi di 0,9 Hz possono essere percepiti dai più. I musicisti e i tecnici del suono (“orecchie allenate”) possono cogliere cambiamenti di tono più piccoli di questo. Differenze di tonalità più piccole possono essere percepite anche con altri mezzi, l’interferenza di due tonalità può spesso essere sentita come battito.
Il suono viaggia attraverso l’aria, l’acqua e la materia solida, tutti esempi di mezzi per il suono. Senza un mezzo (il vuoto: lo spazio) non ci sono particelle che trasportano le onde sonore. Le particelle vibrano ad una frequenza specifica per ogni sorgente, chiamata frequenza naturale. L’acciaio, l’ottone, il legno (ecc.) hanno tutti diverse frequenze naturali. Gli oggetti che vibrano alle loro frequenze naturali causeranno risonanza. La maggior parte degli oggetti vibranti ha più frequenze di risonanza.
La frequenza di un’onda si riferisce a quanto spesso le particelle del mezzo vibrano quando un’onda passa attraverso il mezzo. La frequenza di un’onda si misura come il numero di vibrazioni complete avanti e indietro di una particella del mezzo per unità di tempo. Quando un’onda sonora si muove attraverso un mezzo, ogni particella del mezzo vibra alla stessa frequenza. Questo è ragionevole poiché ogni particella vibra a causa del movimento del suo vicino più prossimo.
Quando un oggetto è costretto a vibrare in risonanza ad una delle sue frequenze naturali, vibra in modo tale che si forma un’onda stazionaria all’interno dell’oggetto. Le frequenze naturali di un oggetto non sono altro che le frequenze armoniche alle quali si formano onde stazionarie all’interno dell’oggetto. Gli oggetti sono più facilmente costretti a vibrazioni di risonanza quando sono disturbati a frequenze associate a queste frequenze naturali.
La risonanza acustica è importante per l’udito. Per esempio, la risonanza di un elemento strutturale rigido chiamato membrana basilare all’interno della coclea dell’orecchio interno, permette alle cellule ciliate sulla membrana di rilevare il suono. L’udito non è un fenomeno puramente meccanico di propagazione delle onde, ma è anche un evento sensoriale e percettivo; in altre parole, quando una persona sente qualcosa, quel qualcosa arriva all’orecchio come un’onda sonora meccanica che viaggia nell’aria, ma all’interno dell’orecchio viene trasformata in potenziali d’azione neurali. Questi impulsi nervosi viaggiano poi fino al cervello dove vengono percepiti.
La velocità del suono nell’aria è molto inferiore a quella nell’acqua (e il corpo umano contiene per gran parte acqua). Quando il suono cambia medium, o entra in un materiale diverso, viene piegato dalla sua direzione originale. Questo cambiamento di angolo di direzione è chiamato rifrazione. A causa dell’angolo, una parte dell’onda entra prima nel nuovo mezzo e cambia velocità. La differenza di velocità fa sì che l’onda si pieghi. Questo significa che c’è una differenza di impedenza acustica tra l’aria e il corpo.
La quantità di energia che viene trasportata attraverso una data area del mezzo per unità di tempo è nota come intensità dell’onda sonora. Maggiore è l’ampiezza delle vibrazioni delle particelle del mezzo, maggiore è la velocità con cui l’energia viene trasportata attraverso di esso, e più intensa è l’onda sonora. La loudness (intensità) dipende principalmente dall’ampiezza dell’onda, ma potrebbe anche dipendere dalla frequenza. Se il suono non è un’unica frequenza (onda sinusoidale), allora la “loudness” dipende anche dalla distribuzione degli overtones della fondamentale (il “pitch”).
Tutto, anche l’aria, assorbe il suono. Un esempio di aria che assorbe le onde sonore avviene durante un temporale. Quando si è molto vicini ad un temporale, si sente il tuono come un forte crack. Quando il temporale è più lontano, si sente invece un basso rimbombo. Questo perché l’aria assorbe le alte frequenze più facilmente delle basse. Quando il tuono ti ha raggiunto, tutte le alte frequenze sono perse e si sentono solo quelle basse. Lo spostamento in un mezzo di un’onda ad alta frequenza è maggiore di un’onda a bassa frequenza, si perde più energia con la frequenza più alta. Con questa energia persa, l’ampiezza complessiva dell’onda di frequenza più alta sarebbe diminuita molto di più di un’onda di frequenza più bassa.
VIBRAZIONE E RISONANZA DI STRUMENTI A Corde ACUSTICHE ED ELETTRICHE
Quando pizzichiamo o colpiamo una corda di uno strumento a corda, questa corda (sorgente) inizia a vibrare. Le onde di energia sonora si muovono poi dalla corda verso l’esterno in tutte le direzioni. La corda vibra a tutte le frequenze presenti nell’impulso (una funzione impulsiva contiene teoricamente “tutte” le frequenze). Quelle frequenze che non sono una delle risonanze vengono rapidamente filtrate – sono attenuate – e tutto ciò che rimane sono le vibrazioni armoniche che sentiamo come una nota musicale. Di solito una corda che vibra produce un suono le cui frequenze nella maggior parte dei casi sono costanti.
Parte delle vibrazioni generate dalla corda si trasferirà attraverso il “ponte”, la “cordiera” e la “pegbox” o “paletta” al corpo dello strumento. Con altre parole: lo strumento stesso vibrerà e risuonerà insieme alle corde vibranti. La tendenza di un oggetto a forzare un altro oggetto adiacente o interconnesso in un movimento vibratorio viene definita “vibrazione forzata”. Nel caso della corda della chitarra montata sulla cassa armonica, il fatto che la superficie della cassa armonica sia maggiore della superficie della corda significa che più particelle d’aria circostanti saranno forzate a vibrare. Questo provoca un aumento dell’ampiezza e quindi del volume del suono.
La “risonanza dell’aria” gioca un ruolo anche negli strumenti a corda acustici. I fori f di un violino, per esempio, formano l’apertura di un risonatore a cavità (camera sonora di uno strumento) che nella curva di risonanza dello Stradivari mostrato esalta le frequenze vicine alla corda aperta D4 a 294Hz. Più grande è l’apertura della cavità, più alta è la frequenza (l’aria può entrare e uscire più velocemente). Una cavità d’aria mostrerà una singola frequenza di risonanza. Un volume più grande dà una frequenza più bassa (più aria deve uscire per alleviare l’eccesso di pressione).
L’uso di un sistema di accordatura diverso non è raro tra i chitarristi. Una delle alternative più usate è la cosiddetta “E♭ (E-flat) tuning o D♯ (D-sharp) tuning”. Tutte le corde sono abbassate di un semitono (100 centesimi). Questo è il punto in cui l’attuale standard di intonazione A4=440Hz e l'”intonazione barocca” di A4=415Hz si incontrano (la differenza tra 440Hz e 415Hz è di 101 centesimi). Le ragioni per cui vari chitarristi accordano in questo modo sono un tono più pesante / cambiamento di timbro, la possibilità di utilizzare corde più pesanti senza diminuire la suonabilità e/o una maggiore flessibilità delle corde (per i “pull-up”) senza perdere la compatibilità con gli strumenti accordati a 440Hz. Alcuni dei chitarristi più famosi hanno accordato la loro chitarra in questo modo, come Jimi Hendrix e Stevie Ray Vaughan.
Il cambio di intonazione di un semitono (o anche di un tono intero) non è ciò di cui tratta questo articolo del blog, ma è un’informazione utile per una migliore comprensione degli effetti del cambio di intonazione.
VIBRAZIONE DELLE PIEGHE VOCALI
Le pieghe vocali, note anche comunemente come corde vocali o canne vocali, sono composte da due pieghe gemelle di membrana mucosa allungate orizzontalmente, da dietro a davanti, attraverso la laringe. Vibrano, modulando il flusso di aria espulsa dai polmoni durante la fonazione. L’altezza percepita della voce di una persona è determinata da una serie di fattori diversi, soprattutto dalla frequenza fondamentale del suono generato dalla laringe.
Alcuni vocalisti – che hanno sperimentato varie altezze – sembrano preferire altezze inferiori a 440Hz. Per mantenere un tono stabile le corde vocali (muscoli) hanno bisogno di “tenere” la tensione necessaria per quel particolare tono. Più alta è la tensione richiesta alle corde vocali, più difficile sarà mantenere quella tensione. Quando l’altezza si abbassa, anche la tensione delle corde vocali diminuisce.
VIBRAZIONE E RISONANZA DEGLI STRUMENTI A VENTO
Uno strumento a fiato contiene un qualche tipo di risonatore (di solito un tubo), in cui una colonna d’aria viene messa in vibrazione dal suonatore che soffia in (o sopra) un bocchino posto all’estremità del risonatore. Le frequenze di risonanza delle colonne d’aria degli strumenti a fiato dipendono dalla velocità del suono nell’aria e dalla lunghezza e geometria della colonna d’aria.
Gli strumenti a fiato usano solo le prime risonanze delle colonne d’aria e dipendono dall’apertura di fori nei lati delle colonne d’aria per salire di tono.
Gli ottoni utilizzano un gran numero di risonanze (armoniche) delle loro colonne d’aria e fanno uso di valvole o scivoli per allungare le colonne d’aria per una progressione verso il basso delle altezze.
Una colonna d’aria cilindrica con entrambe le estremità aperte vibrerà con un modo fondamentale tale che la lunghezza della colonna d’aria è la metà della lunghezza d’onda dell’onda sonora. La colonna d’aria aperta può produrre tutte le armoniche. I cilindri aperti sono impiegati musicalmente nel flauto, nel flauto dolce e nella canna d’organo aperta.
Una colonna d’aria cilindrica chiusa produrrà onde stazionarie risonanti ad una frequenza fondamentale e alle armoniche dispari. La costrizione dell’estremità chiusa impedisce alla colonna di produrre le armoniche pari. Il clarinetto consiste in un cilindro approssimativamente chiuso, e questo rende l’acustica del clarinetto abbastanza diversa da quella degli altri strumenti a fiato.|
Una colonna d’aria conica produrrà la stessa frequenza fondamentale di un cilindro aperto della stessa lunghezza e produrrà anche tutte le armoniche. Le colonne d’aria coniche sono impiegate in diversi strumenti musicali a fiato: oboe, fagotto, sassofono e altri.
STRUMENTI ELETTRONICI E CAMBIO DI INTONAZIONE
Cambiare l’intonazione di strumenti musicali elettronici come sintetizzatori (software) e campionatori (software) ha un effetto minore rispetto a quello degli strumenti acustici (e strumenti musicali elettrici). Le caratteristiche fisiche (massa, peso, volume e densità, natura vibratoria del mezzo, ecc.) degli strumenti elettronici (l’hardware) non giocano un ruolo nella creazione del suo suono stesso, i suoni “sintetici” o “campionati” degli strumenti saranno generati esattamente con gli stessi algoritmi.
L’unico effetto che il cambio di tonalità può avere per gli strumenti elettronici, è quando il suono diventa “aereo”, inizia a fluttuare e si “scontra” e “interagisce” con la stanza e gli oggetti in essa presenti.
!!! Quello che è importante sapere, però, è che è abbastanza inutile cambiare l’intonazione esattamente di un semitono (a 415Hz, il “Baroque Pitch”) se si usano strumenti elettronici. Dopotutto non c’è nessun cambiamento di timbro – come detto sopra – e le frequenze che rispondono ai tasti sono ancora le stesse (hanno semplicemente spostato un tasto in alto o in basso) e quindi la “risposta” in frequenza di tutti i 12 toni, la risonanza con e la “riflessione” del suono con l’ambiente è praticamente la stessa.
PERCHÉ ABBASSARE IL PIANO DI CONCERTO? (CONCLUSIONE)
“Cosa cambia alla fonte?” e “Come influiscono questi cambiamenti alla fonte sullo spazio circostante?”.
Cambiamenti alla fonte
Per alcuni strumentisti una tonalità più bassa potrebbe facilitare un’esecuzione. Una tonalità più bassa significherebbe meno tensione sulle corde di uno strumento (e anche sulle corde vocali), per cui è necessaria meno “energia” per mettere in “movimento” la sorgente. Una tensione più bassa su una corda significherebbe anche che si può tirare una corda più in alto, in altre parole si ha più flessibilità per intonare un tono.
Un’intonazione più bassa significherebbe anche una possibile differenza nella risposta in frequenza naturale, generando una differenza nella risonanza dello strumento stesso. A causa del cambiamento di risonanza dello strumento potrebbe cambiare anche il “timbro” (anche a seconda del materiale di cui è fatto lo strumento e della natura vibratoria di quel materiale).
Le basse frequenze non spostano tanta energia quanto le alte frequenze, ma contengono meglio l’energia. Abbassando l’altezza la vibrazione e la risonanza (all’interno dello strumento e dell’aria nei risuonatori) potrebbero durare più a lungo (più sustain / tempo di decadimento più lungo).
Gli effetti sullo spazio circostante
Come detto prima in questo articolo sappiamo che le alte frequenze tendono a “rimbalzare” su qualsiasi cosa nel loro percorso, mentre le basse frequenze tendono a “piegarsi intorno” a quegli oggetti. Anche se la differenza tra usare Concert Pitch 440Hz o 432Hz è relativamente piccola, la “riflessione” del suono dagli oggetti che lo circondano e dalla stanza (dove si trova la sorgente) è un po’ meno. Questo è più chiaro con le frequenze hi-end come per esempio gli hi-hat e gli spruzzi dei piatti. In particolare in luoghi con molte superfici dure (cemento, vetro, ecc.) si può sentire una (piccola) differenza di riflessione/assorbimento e risonanza. All’aria aperta la differenza di riflessione e risonanza tra l’uso di Concert Pitch 440Hz e 432Hz non è veramente rilevabile però.
Quando si usano sistemi sonori potenti o strumenti acustici forti, una parte delle vibrazioni generate con quel sistema sonoro o strumenti potrebbe trovare risonanza nella stanza dove il suono è generato. Le frequenze naturali della materia di questa stanza potrebbero risuonare in modo diverso. Dopo tutto, le frequenze più basse generano meno spostamento di energia rispetto alle alte frequenze, quindi un po’ meno risposta in risonanza dalle frequenze naturali della stanza.
QUANDO BASSO SI DEVE ANDARE?
Beh, si potrebbe provare con 435Hz (Diapason Normal) o 432Hz … o più basso? Ti suggerisco di iniziare ad esplorare le opzioni da solo, alla fine la musica riguarda l’espressione di te stesso nel modo che più ti si addice, giusto? Riassumerò comunque alcune altezze basse usate nella storia della musica, puoi iniziare la tua “ricerca” da lì …
L’ALTEZZA STORICAMENTE PIÙ BASSA MENZIONATA USATA PER L’A4 (A 360HZ)
Se diamo un’occhiata agli ultimi due secoli notiamo che sono state usate altezze basse come A4=360Hz (organi a canne inglesi). Per metterlo in prospettiva: 370Hz è esattamente a 3 semitoni (300 centesimi) sotto 440Hz.
Il “PASSO BAROCCO” (A4=415HZ)
Questo passo era comunemente usato durante il “periodo barocco” (1600-1760). 415Hz è 101 centesimi o 1,01 semitono sotto l’attuale standard di 440Hz. In altre parole, Concert Pitch 440Hz è 415Hz trasposto di un semitono verso l’alto. A4=415Hz come Concert Pitch potrebbe essere un’opzione quando si usano strumenti acustici (a causa delle differenze di risonanza e timbro). Quando si usano strumenti elettronici questo spostamento di tonalità è inutile (vedi informazioni in precedenza in questo articolo).
Il “PASSO SCIENTIFICO” C4=256HZ (A4=430.5-432HZ)
Conosciuto anche come passo filosofico, passo Sauveur o accordatura Verdi, fu proposto per la prima volta nel 1713 dal fisico francese Joseph Sauveur, promosso brevemente dal compositore italiano Giuseppe Verdi nel XIX secolo, poi sostenuto dall’Istituto Schiller a partire dagli anni 80. Tutte le ottave di C sono un numero tondo esatto nel sistema binario. L’esatta altezza dell’A4 dipende dal Temperamento che si usa. Se si usa il Temperamento Equabile troviamo l’A4 a 430,5Hz, ma se si usa il Temperamento Pitagorico si trova l’A4 a 432Hz. Altri Temperamenti potrebbero generare risultati diversi per l’esatta altezza di A4 quando si usa C4=256Hz come altezza da concerto.
IL “DIAPASON NORMALE” (A4=435HZ)
Nel 1859 (16 febbraio), il governo francese approvò una legge per fissare lo standard nazionale ad A4=435Hz, l’unica altezza da concerto nazionale ufficiale (vincolante per legge) nella storia registrata.
Ci sono degli svantaggi nell’usare una tonalità più bassa?
Sfortunatamente sì, ci sono…
Il più grande svantaggio nell’usare una tonalità più bassa (o più alta) dell’attuale standard A4=440Hz è la difficoltà di accordatura che si verifica quando si usano strumenti particolari. Non tutti gli strumenti possono cambiare il Concert Pitch!!! È importante essere consapevoli di questo quando si compone e si produce musica.
- Se avete intenzione di suonare dal vivo usando un diverso Concert Pitch, allora assicuratevi che gli strumenti dei musicisti che invitate per il concerto possano gestire un cambio di tonalità. Nell’articolo del blog “Instruments & Tuning” puoi leggere di più su questo.
- Se componi e produci solo per pubblicare musica, allora è possibile cambiare il pitch (e il temperamento) in post produzione per quegli strumenti che non gestiscono bene il cambio di pitch, se tutti gli strumenti sono stati registrati su tracce separate. Maggiori informazioni su questo negli articoli: “Come fare: Cambiare l’intonazione del concerto” e “Come fare per: Cambiare il Concert Pitch + Temperamento”.
Un altro svantaggio nell’usare un diverso Concert Pitch è quello per i DJ. Mixare tracce che usano diverse altezze da concerto ha un suono orribile, la dissonanza può uccidere l’umore. Naturalmente i DJ potrebbero riproporre il loro intero repertorio (il che richiede tempo), o suonare solo tracce prodotte usando lo stesso Concert Pitch (limita il repertorio). Fissare la differenza di Concert Pitch in tempo reale non è al momento attuale (2014) una soluzione adeguata, nemmeno con le moderne attrezzature per DJ come “Traktor” o “Serato”.
AFTERWORD
Ora, vorrei chiarire che la differenza tra l’attuale standard di pitch A4=440Hz e A4=435Hz (“Diapason Normal”) o A4=432Hz & C4=256Hz come Concert Pitch non sarà una differenza di “notte e giorno”.
Utilizzare un altro (più basso) Concert Pitch come A4=432Hz non è come un qualche “trucco magico” che renderà improvvisamente grande un pezzo di musica che se suonato e registrato allo stesso modo ma 8Hz più alto (a 440Hz) non suonerebbe molto bene. L'”intenzione” (passione, energia, ecc.) degli esecutori e la “maestria” sia dei musicisti che dei tecnici del suono giocano ancora il ruolo più grande quando si tratta di qualcosa che suona bene.
Una tonalità diversa potrebbe creare una diversa “prospettiva” … Una tonalità più bassa (quindi A4=440Hz) potrebbe ampliare la sensazione di una “dimensionalità” estesa nel migliore dei casi, ma solo se questa dimensionalità era lì per cominciare. L’accordatura 432 né qualsiasi altra intonazione o temperamento da concerto può “creare” ciò che non c’è per cominciare … e questo inizia con la composizione stessa, la storia che sta per essere raccontata, e sta o cade con le realizzazioni del totale degli artisti coinvolti.
L’intonazione da concerto 432Hz è forse più qualcosa che si potrebbe chiamare “fingerspitzengefühl” … cioè, per coloro che hanno “orecchio” per essa.
Quello che cambia veramente il modo in cui un pezzo di musica suona è il cambio di Temperamento …
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